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Milk quality antibiotics sensor

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Tests auf dem Bauernhof garantieren antibiotikafreie Frischmilch

Eine EU-finanzierte Initiative entwickelte ein tragbares System für Landwirte, um Kuhmilch auf Antibiotikarückstände zu testen. Damit könnten künftig Kontaminationen von Milch verhindert und Abfall reduziert werden.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Milch von Kühen, die gegen Mastitis behandelt wurden, kann aufgrund von Antibiotikarückständen nicht an Molkereien ausgeliefert werden, da sie Gesundheitsrisiken für den Verbraucher birgt. Zudem können bakterielle Prozesse gehemmt werden, sodass die Milch nicht zu Käse und Joghurt weiterverarbeitet werden kann. Allerdings müssen auch behandelte Kühe gemolken werden, und dabei kann es passieren, dass diese Milch versehentlich mit der Milch gesunder Kühe vermischt wird. Damit ist die gesamte Charge kontaminiert. Holt der Milchtanker die Milch vom Landwirtschaftsbetrieb ab, wird sie wiederum mit der Milch mehrerer anderer Herden vermischt, sodass die gesamte Ladung kontaminiert wird. Zudem wird auf Antibiotikarückstände in der Regel erst getestet, wenn der Milchtanker in der Molkerei eintrifft. Selbst bei einer einzigen behandelten Kuh ist die Milch kontaminiert, sodass die gesamte Ladung entsorgt und der Tanker speziell gereinigt werden muss, was zu Verzögerungen bei der nächsten Milchsammlung führt. Tests auf dem Bauernhof Um diese Probleme lösen, entwickelte das Projekt MILQAS (Milk quality antibiotics sensor) einen funktionierenden Prototyp eines Handmessgeräts, mit dem die Milch auf mögliche Antibiotikarückstände kontrolliert werden kann. „Wir entwickelten ein Gerät zur elektrochemischen Analyse von Milch, zusammen mit Softwareprogrammen und einer entsprechenden App“, wie Dr. Johannes Daprà, Projektkoordinator und wissenschaftlicher Leiter am dänischen KMU Plastisens ApS erklärt. Das Bußgeld und die Kosten im Zusammenhang mit antibiotikabelasteter Milch liegen bei etwa 15 000 EUR. Der Milchverlust geht auch mit erheblicher Energieverschwendung und Umweltbelastung durch die damit verbundenen Treibhausgasemissionen einher. Das ließe sich verhindern, wenn bereits vor dem Sammeln im Milchtanker und nicht erst in der Molkerei auf Antibiotikarückstände geprüft wird. Allerdings sind bisherige Methoden zur Messung solcher Rückstände nicht direkt im landwirtschaftlichen Betrieb anwendbar. So entwickelte MILQAS Sensorchips und ein Handlesegerät, mit denen der Antibiotikaspiegel in der Milch bereits nach wenigen Minuten bestimmt werden kann. Der Chip besteht aus kostengünstigen Einwegmaterialien und ist für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Wichtigste Vorteile „Das gesamte Elektrodensystem ist auf Polymerfolie aufgedruckt, was den Druckprozess kostengünstig und einfach skalierbar werden lässt, da nur sehr geringe Mengen an teureren Materialien für Elektroden und Verbindungen benötigt werden“, erklärt Dr. Daprà. Die Forscher entwickelten auch eine Smartphone-App für Android und IOS, die sich mit dem Auslesegerät verbindet. Dieses wiederum zeigt die erhobenen Daten zur schnellen und einfachen Auswertung im Milchviehbetrieb an. Durch Messen der Antibiotikakonzentrationen direkt beim Erzeuger wird die Milchproduktion effizienter, da weniger Milch verschwendet und Energie verbraucht wird. MILQAS trägt so dazu bei, Lebensmittelverschwendung zu reduzieren und die Lebensmittelsicherheit im Milchsektor zu verbessern. „Unseren Schätzungen zufolge werden in der EU jährlich ca. 6 000 LKW-Ladungen (jeweils etwa 30 000 Liter) Milch wegen Antibiotikakontamination entsorgt. Das lässt sich deutlich reduzieren, wenn Milch vor dem Laden in den Tankwagen getestet und dadurch eine Kreuzkontamination verhindert wird“, kommentiert Dr. Daprà. Die größten Nutznießer der Technologie sind Milcherzeuger und Landwirte, da die Produktivität steigt und Verschwendung sowie Versicherungskosten reduziert werden. Zudem eignet sich die Technik nicht nur für Antibiotikarückstände in Milch, sondern kann auf andere Märkte wie den Veterinärsektor und die Lebensmittelherstellung angepasst werden. Dr. Daprà betont: „Die Technologieplattform eignet sich dann auch für den Test auf weitere Kontaminanten in flüssigen wie auch festen Proben.“

Schlüsselbegriffe

MILQAS, Milch, Antibiotika, Kontamination, Sensor, Mastitis

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